备用电源切换控制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种备用电源切换控制方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在电子设备中，主电源可能突然掉电，会使系统运行过程中正在处理的数据丢失。 因此，需要对主电源进行备电延时，使主电源掉电后备用电源继续给核心系统供电，保证系 统关键信息能够进行存储。
[0003] 备电延时是设置备用电源，在主电源掉电时，使备用电源为核心系统供电，备用电 源的供电时间即为备电延时时间。目前一般是基于超级电容设计单板备用电源，在主电源 工作期间，主电源同时为作为备用电源的超级电容充电，当主电源掉电后，切换至备用电源 为负载系统供电，直至主电源恢复或备电延时时间超时。
[0004] 但是，当备用电源供电时，若主电源恢复供电，在由备用电源切换至主电源的过程 中，负载系统的电流会有较大的波动，从而会影响负载系统的稳定性和数据的可靠性。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种备用电源切换控制方法和装置，用于提高使用备用电源为 负载供电时的稳定性。
[0006] 第一方面提供一种备用电源切换控制装置，包括：主供电回路和备电回路；
[0007] 主电源与负载通过所述主供电回路和所述备电回路分别连接；
[0008] 所述备电回路包括备用电源、备用电源充放电电路、比较控制电路和备电回路开 关；
[0009] 所述主电源通过所述备用电源充放电电路为所述备用电源充电，所述比较控制电 路与所述备用电源连接，所述备用电源充放电电路与所述负载通过所述备电回路开关连 接；
[0010] 所述比较控制电路检测所述备用电源的电压，当所述备用电源的电压大于第一电 压阈值时，所述比较控制电路控制所述备电回路开关导通，当所述备用电源的电压小于第 二电压阈值时，所述比较控制电路控制所述备电回路开关断开；
[0011] 其中，所述第一电压阈值为所述备用电源的饱和电压，所述第二电压阈值使所述 备用电源为所述负载供电时，所述负载的工作电压不小于最小工作电压并且所述负载的工 作时间不小于最小备电时间。
[0012] 结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述备用电源为超级电容。
[0013] 结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现 方式中，所述备用电源充放电电路包括限流电阻，所述限流电阻用于使所述主电源对所述 备用电源的充电电流小于所述备用电源的最大充电电流阈值。
[0014] 结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所 述备用电源充放电电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述备用电源连接， 所述第一二极管的负极与所述备电回路开关连接，所述第一二极管用于使所述备用电源为 所述负载供电时的放电压降小于预设阈值。
[0015] 结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所 述比较控制电路为滞回比较控制电路，所述滞回比较控制电路包括比较器、三极管和滞回 电路；
[0016] 所述比较器与所述备用电源连接，所述比较器的输出端与所述三极管的基极连 接，所述三极管的集电极与所述备电回路开关连接，所述滞回电路与所述比较器的输出端 连接；
[0017] 所述比较器用于将所述备用电源的电压与预设的参考电压进行比较，当所述备用 电源的电压大于第一电压阈值时，所述比较器向所述三极管的基极输出高电平，使所述三 极管工作在饱和区，并使所述三极管控制所述备电回路开关导通；当所述备用电源的电压 小于第二电压阈值时，所述比较器向所述三极管的基极输出低电平，使所述三极管工作在 截止区，并使所述三极管控制所述备电回路开关断开；
[0018] 所述滞回电路用于当所述备用电源的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间 时，保持所述比较器的输出电压不变。
[0019] 结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，
[0020] Vth2^Vcc+VF
[0021]
[0022] 其中，Vthl为所述第一电压阈值，Vth2为所述第二电压阈值，Vcc为所述负载的最小 工作电压，vF为所述第一二极管的压降，vHS所述比较器的最小滞回区间电压，I为所述负 载的工作电流，T为所述负载的最小备电时间，C为所述备用电源的电容量。
[0023] 结合第一方面第四种或第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方 式中，所述负载为CPU，所述比较器为所述CPU内部的逻辑比较器。
[0024] 结合第一方面至第一方面第六种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第 一方面第七种可能的实现方式中，所述备电回路开关为金属氧化物半导体场效应晶体管。
[0025] 结合第一方面至第一方面第七种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第 一方面第八种可能的实现方式中，所述主供电回路包括第二二极管，所述备电回路包括第 三二极管；
[0026] 所述第二二极管的正极与所述主电源连接，所述第二二极管的负极与所述负载连 接；所述第三二极管的正极与所述主电源连接，所述第三二极管的负极与所述备用电源充 放电电路连接并通过所述备电回路开关与所述负载连接。
[0027] 结合第一方面至第一方面第八种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第 一方面第九种可能的实现方式中，所述负载为CPU，所述主电源和所述备用电源通过线性电 源与所述CPU连接。
[0028] 第二方面提供一种备用电源切换控制方法，应用于使用主电源和备用电源为负载 供电的电子设备中，其中，所述主电源与所述负载始终连接，所述主电源为所述备用电源充 电，所述方法包括：
[0029] 检测所述备用电源的电压，当所述备用电源的电压大于第一电压阈值时，控制所 述备用电源与所述负载之间的备电回路开关导通，使所述备用电源与所述负载连接，当所 述用电源的电压小于第二电压阈值时，控制所述备用电源与所述负载之间的备电回路开关 断开，使所述备用电源与所述负载断开；
[0030] 其中，所述第一电压阈值为所述备用电源的饱和电压，所述第二电压阈值使所述 备用电源为所述负载供电时，所述负载的工作电压不小于最小工作电压并且所述负载的工 作时间不小于最小备电时间。
[0031] 结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述备用电源为超级电容。
[0032] 结合第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现 方式中，所述主电源通过限流电阻为所述备用电源充电，所述限流电阻用于使所述主电源 对所述备用电源的充电电流小于所述备用电源的最大充电电流阈值。
[0033] 结合第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所 述备用电源通过第一二极管与所述负载连接，所述第一二极管的正极与所述备用电源连 接，所述第一二极管的负极与所述备电回路开关连接，所述第一二极管用于使所述备用电 源为所述负载供电时的放电压降小于预设阈值。
[0034] 结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，所 述检测所述备用电源的电压，当所述备用电源的电压大于第一电压阈值时，控制所述备用 电源与所述负载之间的备电回路开关导通，使所述备用电源与所述负载连接，当所述用电 源的电压小于第二电压阈值时，控制所述备用电源与所述负载之间的备电回路开关断开， 使所述备用电源与所述负载断开，包括：
[0035] 通过比较器检测所述备用电源的电压，将所述备用电源的电压与所述比较器预设 的参考电压进行比较，当所述备用电源的电压大于第一电压阈值时，所述比较器向三极管 的基极输出高电平，使所述三极管工作在饱和区，并使所述三极管控制所述备电回路开关 导通，使所述备用电源与所述负载连接，当所述备用电源的电压小于第二电压阈值时，所述 比较器向三极管的基极输出低电平，使所述三极管工作在截止区，并使所述三极管控制所 述备电回路开关断开，使所述备用电源与所述负载断开；
[0036] 其中，当所述备用电源的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，保持所述 比较器的输出电压不变。
[0037] 结合第二方面第四种可能的实现方式，在第二方面第五种可能的实现方式中，
[0038] Vth2^Vcc+VF
[0039]
[0040] 其中，Vthl为所述第一电压阈值，Vth2为所述第二电压阈值，Vcc为所述负载的最小 工作电压，vF为所述第一二极管的压降，vHS所述比较器的最小滞回区间电压，I为所述负 载的工作电流，T为所述负载的最小备电时间，C为所述备用电源的电容量。
[0041] 结合第二方面第四种或第五种可能的实现方式，在第二方面第六种可能的实现方 式中，所述负载为CPU，所述比较器为所述CPU内部的